Mistura de Gases - Volume parcial de um gás - Lei de Amagat

Parecido com a ''Pressão Parcial de um Gás - Lei de Dalton'',  é o volume que um gás, colocado em uma mistura, ocuparia caso estivesse sozinho no recipiente.Foi criada pelo francês Emile Hilaire Amagat.

É dada por :

VA = XA . VT

VA = Volume parcial de um gás A
XA = Fração molar do gás A
VT = Volume total do sistema

Mistura de Gases - Pressão Parcial de um Gás - Lei de Dalton

A mistura de gases é um sistema homogêneo. Grande parte dos sistemas gasosos, como o ar que respiramos, são misturas de gases.   

* Pressão Parcial de um Gás - Lei de Dalton :

Pressão parcial, é a pressão que um gás exerce quando encontrado sozinho em um recipiente inserido em uma mistura.

Pa = Xa . Pt

Pa : Pressão parcial do gás A

Xa : Fração molar do gás A

Pt : Pressão total do sistema 

A regra da Lei de Dalton é : Em uma mistura gasosa, a pressão de cada componente é independente da pressão dos demais e a pressão total é igual à soma das pressões parciais dos componentes.

Pt = Pa + Pb + ... + Pz

Fração Molar :  Xa = na

                                 nt    

na : numero de mols do gás A

nt : numero total de mols no sistema 

                                                         Xa + Xb + ... + Xz = 1 = 100%

Volume Molar

                É  o volume ocupado por 1 mol de qualquer gás a uma dada temperatura e pressão. Qualquer gás que se encontre nas CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão) ocupa um volume fixo de 22,4 L. Calcula-se a razão entre o volume e a quantidade de matéria.

                                                       1 mol CNTP ---------------- 22,4 L

Equação de Claperon

         Permite determinar as condições instantâneas da transformação gasosa. Assim como, determinar a quantidade de matéria ( mol ) existentes no sistema.Com base nas leis de Charles, Boyle e Gay-Lussac e na hipótese de Avogadro, Clapeyron estabeleceu uma relação entre as quatro variáveis físicas de um gás, que são: temperatura, pressão, volume e o número de mols. Matematicamente, essa relação é descrita da seguinte forma:

                                                           P.V=n.R.T




P = Pressão


V = Volume


n = Numero de mols  > n = massa comum / massa molar


R = Constante geral dos gases = Pressão em atm = 0,082 atm
                                                 Pressão em mmHg = 62,3 mmHg


T = Temperatura ( sempre em Kelvin )

Transformações gasosas

Transformações isotérmicas:


A temperatura (T) é constante, ou seja, o que varia é o volume (V) e a pressão (P) de forma inversamente proporcional.


Quando aumentamos a pressão sobre um gás, o volume ocupado por ele diminui, o que faz com que o produto dessas grandezas seja constante: k= constante. Portanto, PV=K.
Pi x Vi = Pf x Vf


Representação grafica:

Essa transformação também é conhecida como Lei de Boyle, em homenagem a Robert Boyle (1627-1691):

Transformações isobáricas:


A pressão (P) é constante, ou seja, quem varia é a temperatura (T) e o volume (V) de forma diretamente proporcional.
Esta relação é determinada por: V_i/T_i = V_f/T_f = K.

Graficamente podemos observar:

Essa transformação é chamada de Lei de Charles.




Transformações isocóricas ou isovolumétricas:


O volume (V) é constante. Ou seja, a temperatura (T) e a pressão (P) variam de forma diretamente proporcional. É determinada por Pi/Ti = Pf/Tf pois  o gás ao ser aquecido aumenta sua pressão, e quando resfriado diminui a sua pressão.


Graficamente:

Essa transformação é chamada de Lei de Gay-Lussac:

Váriaveis de estado físico

Em termodinâmica ,as variáveis de estado físico momentâneo do sistema são : pressão,volume e temperatura.

Pressão: num sistema gasoso fechado , é a relação entre a força exerecida por uma determinada quantidade de moléculas sobre uma dada superfície do recipiente.
Pressão atmosférica: é a força exercida pela coluna de ar existente sobre uma dada superfície.







Volume: o volume de um corpo é a quantidade de espaço que esse corpo ocupa.

Conversão de unidades: 1m³ = 10 litros = 10³dm³ = 10³+³ml

Temperatura: é uma grandeza física que mensura a energia cinética média de cada grau de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico.

IMPORTANTE: a temperatura é sempre dada em kelvin.
Equação:                                       

 

(Temp.kelvin = temp.celcius + 273)

Teoria Cinética dos Gases

A teoria cinética dos gases foi criada com o intuito de explicar as propriedades e o comportamento interno dos gases.
É fundamental compreendermos essa teoria, para o entendimento da pressão que os gases exercem em outros corpos e em muito mais estudos sobre os gases.
Essa teoria apresenta tais características:


- Moléculas perfeitamente esféricas


- Ausência de interações intermoleculares no sistema


- Moléculas com energia cinética média diretamente proporcional à temperatura absoluta do sistema


- O gás ocupa todo o espaço do lugar onde ele esta, devido às moléculas dele se movimentarem em todas as direções


É bom lembrar que a capacidade que os gases têm de se expandir facilmente e a da grande dilatação térmica, vêm do fato de suas moléculas terem tamanho praticamente desprezível.


O criador dessa teoria foi o Daniel Bernoulli